Učenje in stres oblikujejo vzorce nagrajenega odziva serotoninskih nevronov (2017)

J Neurosci. 2017 avg 8. pii: 1181-17. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1181-17.2017.

Weixin Z1,2, Li Y2,3, Feng Q2,3, Luo M4,2,3.

Minimalizem

Sposobnost napovedovanja nagrade spodbuja preživetje živali. Tako dopaminski nevroni v ventralnem tegmentalnem območju (VTA) kot serotoninski nevroni v dorzalnem raphe jedru (DRN) sodelujejo pri nagrajevanju. Čeprav so bili učni učinki na dopaminskih nevronih obsežno značilni, še vedno ni znano, kako se med učenjem odziva serotoninski nevroni. Poleg tega, čeprav je znano, da stres močno vpliva na vedenje, povezano z nagrajevanjem, pa vemo zelo malo o tem, kako stres modulira odzive nevronskih nagrad. S spremljanjem Ca2+ signalov med celotnim procesom Pavlovianove kondicioniranja, tukaj prikazujemo, da učenje različno oblikuje vzorce odziva serotoninskih nevronov in dopaminskih nevronov pri miših obeh spolov. Serotoninski nevroni postopoma razvijejo počasen naraščajoči odziv na napoved, ki napoveduje nagrado, in na koncu ostanejo odzivni na nagrado, medtem ko dopaminski nevroni povečajo odziv na iztočnico, vendar zmanjšajo odziv na nagrado. Pri obeh vrstah nevronov so odzivi na iztočnico in nagrado odvisni od vrednosti nagrade, so reverzibilni, ko je nagrada izpuščena, in se hitro obnovijo z obnovitvijo nagrade. Ugotovili smo tudi, da stresorji, vključno z naslonom za glavo in strašljivim kontekstom, bistveno zmanjšajo odzivnost obeh nevronskih vrst, tako na iztočnico kot na nagrado. Ti rezultati razkrivajo dinamično naravo odzivnih nagrad, podpirajo hipotezo, da DRN serotoninski nevroni signalizirajo trenutno verjetnost prejema čiste koristi, in nakazujejo, da lahko zaviralni učinek stresa na nagradne odzive serotoninskih nevronov in dopaminskih nevronov prispeva k stresu -inducirana anhedonija.

Izjava o pomembnosti

Tako serotoninski nevroni v dorzalnem rapheju kot dopaminski nevroni v ventralnem tegmentalnem območju so tesno vključeni v procesiranje nagrajevanja. Uporaba vlaknaste fotometrije Ca2+ signali prostoživečih miši, tu dokazujemo, da učenje povzroči vznemirljiv aktivacijski vzorec v nevronih serotonina, ki se razlikuje od tistega v dopaminskih nevronih, kar kaže na dopolnilno vlogo teh dveh vrst nevronov pri predelavi nagrad. Poleg tega je zdravljenje s stresom bistveno zmanjšalo odzive na nagrade tako nevronov serotonina kot dopaminskih nevronov, kar kaže na možno fiziološko podlago za anhedonijo, ki jo povzroča stres.

PMID: 28821671

DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.1181-17.2017